GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie1
GENOVÉ TECHNOLOGIE
Rostlinné biotechnologie
Tkáňové kultury, Ti Plasmid, GMO plodiny
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie2
Historie šlechtění
̶ Po tisíce let se lidstvo snaží zlepšit plodiny
̶ V minulosti většinou metoda pokus a omyl
̶ Metoda Křížového opylení (cross pollination)
̶ Metody klasického křížení jsou zdlouhavé
̶ V roce 1920 zavedení metod chemické nebo gamma/rtg záření
̶ Šlechtění mutagenezí populární především u květů
̶ V současné done strategie transgenních rostlin
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie3
Rostlinné tkáňové kultury
̶ Rostlinné buňky jsou totipotentní – nedělí se na zárodečné a somatické
̶ Mohou se vyskytovat ve formě kalusus nebo suspenzní kultuře - rostlinné explantáty
̶ Buněčné suspenzní kultury = protoplasty bez buněčné stěny
̶ Pro kultivace používáno Murashige and Skoog (MS) médium
kinetin zeatin k. indol-3-octová
Cytokinin Auxin
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie4
Rostlinné tkáňové kultury
̶ Růst rostlin v tkáňových kuturách může způsobovat mutace
- záměna bazí
- epigenetické změny (vratné)
6-Benzylaminopurin (BA) 1-Naphthaleneacetic acid (NAA)
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie5
Ti plazmid
̶ Tumor-inducing plasmid
̶ Obsahují ho půdní bakterie rodu Agrobacterium
̶ Bakterie je přitahována k poškozené rostlině pomocí
fenolické látky acetosyringonu
̶ Acetosyringon aktivuje expresi vir genů
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie6
Ti plazmid
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie7
Přenos Agrobacteria do rostliny
̶ Metoda přímé infitrace do listů (N. benthamiana)
̶ Metoda Floral Dip
- pěstování rostlin do objevení poupat
- odstranění poupat
- ponoření do suspense Agrobakteria – regenerace poupat
- T-DNA se stává součástí zárodečných buněk
- sklizení semen a selekce (BASTA - glufosinát, reportérový gen)
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie8
Zlatá rýže
8
̶ Vyvinutá nejprve v 90. letech (GR1) a poté
modifikovaná v roce 2004 s transgeny z kukuřice a
běžnou půdní bakterií Pantoea ananas (GR2)
̶ geneticky modifikovaná rýže produkuje betakaroten,
prekurzor vitaminu A v bílém endospermu
̶ v červenci 2021 byla schválena pro pěstování na
Filipínách
CrtI, karoten desaturasa (Pantoea ananas);Psy, phytoene syntasa z Narcissus
pseudonarcissus (GR1) nebo kukuřice (GR2); Pmi, phosphomanosa isomerasa (E. coli) pro
selekci
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie9
GMO papaja
̶ Papája je druhou nejdůležitější havajskou ovocnou plodinou
̶ Papaya Ringspot Virus (PRSV) byl poprvé detekován ve 40. letech 20. století
̶ Koncem 90. let zasáhl virus každou oblast produkující papáju, což vedlo k poklesu produkce o
více než 50 % mezi lety 1993 a 2006.
̶ Tyto drastické okolnosti vedly ke spolupráci mezi státními úředníky v oblasti zemědělství a
pěstiteli papáji ve snaze zvládnout šíření viru (mšicemi)
̶ Součástí strategie bylo financování havajského ministerstva zemědělství na vývoj transgenní
odrůdy papáje.
̶ v roce 1995 předložení regulačního povolení ke komerční produkci GMO papáje:
USA schválily GMO papáju v roce 1998
Kanada schválila GMO papáju v roce 2003
Japonsko schválila GMO papáju v roce 2011 (po 12 letech)
GENOVÉ TECHNOLOGIE – Rostlinné biotechnologie10
GMO papaja
̶ transgenní papája byla vyvinuta prostřednictvím technologie
obalového protein (CP), umlčování RNA a replikázových
genů.
https://youtu.be/2G-yUuiqIZ0